Механические характеристики при длительных воздействиях

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ [c.186]

Молекулы или структурные элементы любой материальной системы способны к перемещению друг относительно друга в результате теплового движения. Поэтому напряжение, которое создается в теле благодаря его деформации, может уменьшаться, рассасываться в результате ослабления внутренних сил. Такой процесс называется релаксацией, и способность тела к релаксации является важной структурно-механической характеристикой. Мерой ее является период релаксации г — время, в течение которого начальное напряжение уменьшается в е раз. Период релаксации жидкостей очень мал (для воды, например, 3 10" с) и возрастает с увеличением вязкости. Для твердых тел период релаксации велик. Для идеальных кристаллов процесс релаксации протекает бесконечно медленно. Одна и та же система молсет вести себя как жидкость (если длительность воздействия нагрузки i т) и как твердое тело (если t т). Например, лед при быстрых воздействиях ведет себя как хрупкое тело (т для кристаллов льда 13 ООО с), а при длительных — способен течь движение ледников подчиняется закономерностям, характерным для вязких жидкостей. Таким образом, между истинным твердым телом и жидкостью существует непрерывный ряд переходов, обусловленный различными внешними условиями. [c.428]

К эксплуатационным свойствам каучуков относятся механические свойства—предел прочности при растяжении, сопротивление раздиру, износостойкость, комплекс эластических характеристик (относительные и остаточные удлинения, упругий отскок, напряжение при заданном удлинении и др.), а также физические и химические свойства—тепло- и морозостойкость (способность выдерживать кратковременное воздействие высоких и низких температур при обратимых потерях механических свойств), стойкость к тепловому старению (способность выдерживать длительное воздействие тепла при минимальных необратимых потерях механических свойств), свето- и озоностойкость, масло- и бензостойкость, стойкость к действию химически активных веществ, газонепроницаемость, электрические свойства и др. Важным показателем эксплуатационных свойств каучука считается также его плотность (чем она ниже, тем лучше каучук). [c.480]

Для полимеров вязко-упругие свойства являются одной из наиболее фундаментальных механических характеристик и не только потому, что они определяют способность этих материалов к переработке и их техническую ценность для изделий, работающих в условиях динамических нагрузок или длительных воздействий, но также потому, что они непосредственно связаны с прочностью [6, 7] и такими важными эксплуатационными показателями, как усталостная выносливость [8], сопротивление истиранию [9, 10], коэффициент трения [11, 12, 13] и т. д. [c.5]

Механические характеристики пенопластов существенно изменяются под воздействием внешних факторов (влажность, температура, солнечная радиация и др.). При повышенных температурах снижаются прочностные и повышаются деформационные показатели. Термопластичные пенопласты конструкционного назначения могут применяться до температур 60 — 70 °С. Длительное пребывание большинства пенопластов в условиях умеренного климата средней полосы существенно не меняет их физико-меха-нических характеристик. В условиях же тропического климата деформационно-прочностные характеристики снижаются ввиду интенсивного воздействия влаги, солнечного света и микроорганизмов. Биологические среды также снижают прочностные характеристики пенопластов примерно на [c.34]

Многие пластики подвергаются комбинированному воздействию длительных напряжений и жидкостей или паров. Наблюдаемый при этом эффект ухудшения механических характеристик называют растрескиванием под влиянием внешних напряжений. Напряжение может быть статическим или периодически изменяющимся. Существенно то, что действующие на полимер жидкости или пары могут не быть ни растворителями для данного полимера, ни даже просто активными агентами набухания. Довольно часто растворы поверхностно-активных веществ могут вызывать разрушение при низких уровнях напряжения. Как правило, растрескивание под влиянием внешних напряжений уменьшает длительность периода ползучести до наступления разрушения. [c.360]

В результате длительного воздействия водорода под давлением при повышенных температурах в сталях наблюдается снижение характеристик прочности и особенно пластичности. Указанное снижение механических свойств, получившее название водородной хрупкости [c.57]

После высушивания образцов стеклопластиков, которые в течение длительного времени экспонировались в воде или в атмосфере повышенной влажности при комнатной температуре, обнаруживается тенденция [4, 77] к восстановлению механических характеристик, что свидетельствует о преимущественно физическом характере воздействия данной среды на стеклопластики. [c.227]

На практике теплостойкость характеризуют некоторыми температурами (например, теплостойкость по Вика или Мартенсу), при которых в заданных условиях испытаний деформация полимера развивается на строго определенную величину. При такой характеристике не всегда учитывается, что фактическое размягчение полимерного тела может произойти не только при температуре стеклования, определенной в некотором режиме механического и теплового воздействия, но и в любой точке температурного интервала стеклообразного состояния, если приложить другие напряжения или если существенно изменить длительность их действия. [c.404]

Современная электротехническая промышленность предъявляет все возрастающие требования к диэлектрическим и механическим характеристикам бумажных электроизоляционных материалов как при обычных условиях эксплуатации, так и при длительном воздействии повышенных температур и влажности. Это относится в первую очередь к качеству электроизоляционных бумаг и картонов из природных волокон, которые недостаточно термостойки и обладают повышенной гигроскопичностью, [c.125]

Анализ показывает, что изменение свойств адгезионных соединений при длительной эксплуатации в значительном числе случаев происходит не из-за химической деструкции полимера, а вследствие физической усталости, вызванной действием температурных и влажностных напряжений, которые концентрируются на границе адгезив — субстрат. Вероятность снижения физи-ко-механических характеристик адгезионных соединений из-за химической деструкции или усталости определяется комплексом факторов, включающим структуру полимера, условия эксплуатации, характер адгезионного взаимодействия и др. Химические процессы, очевидно, более вероятны при прочих равных условиях для лакокрасочных покрытий, на которые воздействуют солнечное излучение, влага и т. п. Однако в этом случае доступность адгезионных связей действию агрессивных факторов зависит от проницаемости лакокрасочной пленки, ее толщины и т. д. Для большинства клеевых соединений и волокнистых композитов характерны процессы физической усталости [26]. [c.234]

Необратимые изменения механических характеристик СВАМ в результате длительных атмосферных воздействий приводят к необходимости введения понижающих коэффициентов при расчете строительных конструкций при длительно действующей нагрузке — 0,75 и при кратковременной нагрузке — 0,80. [c.239]

Реальные конструктивные элементы из армированных материалов часто подвергаются длительному воздействию нагрузок, что приводит к необходимости построения критериев прочности с учетом фактора времени. В [108, 199] для плоского напряженного состояния использовался феноменологический подход к построению поверхности длительной прочности анизотропного материала считалось, что тензоры, характеризующие поверхность прочности из [101], зависят от времени и определяются для каждого тина анизотропии пз серии экспериментов. Этот подход мало приемлем с практической точки зрения, поскольку при любом изменении структуры или механических характеристик суб-структурных элементов требует повторения большой и трудоемкой программы испытаний. [c.29]

Хрупкое разрушение печных труб возможно на установках каталитического риформинга. Перерабатываемое углеводородное сырье и водород при 530—600 °С и избыточном давлении 2—5 МПа, воздействуя на печные трубы, вызывают поверхностное науглероживание. Глубина науглероживания труб из стали 15Х5М в этих условиях достигает 3,5—5,0 мм за 7— 8 лет эксплуатации. Кроме того, при длительной работе в установленном режиме в сталях происходят структурные изменения. Эти изменения, приводящие к снижению механических характеристик прочности и пластичности, получили название водородной хрупкости или водородной коррозии. [c.150]

Для частично сшитых стекол ТСТ-1 и Т2-55 характерно резкое уменьшение деформативности, исчезновение максимума на кривых разрывной деформации, значительно меньшая зависимость удлинения при разрыве от температуры растяжения. Все это существенно ограничивает степень вытяжки при формовании и ориентации таких материалов. Однако при этом материал подвергается длительному воздействию высоких температур. Оценка допустимой продолжительности тепловой обработки по изменению основных физико-механических свойств органических стекол в процессе теплового старения (табл. 6.1) показала, что термическая обработка в течение 5 ч при температурах, существенно превышающих температуры формования, практически не вызывает изменений свойств материала. Отмечается лишь тенденция к некоторому снижению прочностных характеристик, обусловленная развитием термоокислительных деструкционных процессов. Таким образом, многократные циклы формования деталей из органических стекол возможны при условии, что суммарно допустимая продолжительность тепловой обработки в процессах формования не будет превышать 5 ч. [c.142]

Нормы содержат основную часть и рекомендуемые приложения. В основной (обязательной) части приведены расчет по выбору основных размеров расчет на статическую прочность, устойчивость, циклическую прочность, сопротивление хрупкому разрушению, длительную статическую прочность, длительную циклическую прочность, прогрессирующее формоизменение, сейсмические воздействия, вибропрочность методики определения механических свойств и испытаний для определения характеристик прочности. [c.2]

Реологическими свойствами горных пород принято называть изменение их механических характеристик под влиянием длительно действующих нагрузок. Установлено, что многие горные породы подвержены явлению крипа (ползучести), которое характеризуется постепенным нарастанием деформации при постоянном напряжении. Явления крипа в наибольшей степени свойственны глинам, аргиллитам, глинистым сланцам, каменной соли. Деформация ползучести зависит от структуры породы, нагрузки, времени и направления их действия. При нагрузках, действующих перпендикулярно плоскости напластования, ползучесть возрастает. Этот вид деформации отличается от пластической тем, что она возникает при длительном воздействии напряжений, не превышающих предела упругости породы, в то время как пластическая деформация происходит при возрастающих напряжениях за пределами упругости пород. [c.79]

Временное сопротивление раздавливанию как характеристика механических свойств кокса является, в противоположность истираемости, довольно показательной константой при сравнении прочности кусковых коксов. После прокалки коксов величина этого показателя для разных коксов остается различной. Он довольно четко отражает изменения прочности кокса в зависимости от различных факторов температурных условий в реакционной зоне, величины коэффициента рециркуляции сырья, длительности теплового воздействия на коксующееся сырье (или по высоте реактора) и др. [c.172]

Рассматривая молекулярно-кинетические характеристики элементов структурной организации и их релаксационные механизмы, Г. М. Бартенев с сотр. развивает концепцию релаксационной спектроскопии [1, 15]. В релаксационном спектре полимера он выделяет тонкую структуру и связывает ее с физическими переходами в материале под воздействием механического импульса той или иной частоты или длительности. Интересно, что характерное время релаксации так называемого Я-процесса перестройки надмолекулярных структур и ф-процесса перегруппировки частиц коллоид- [c.75]

Кроме того, ЭА для ЭМ должны иметь длительный ресурс при глубоком разряде (5-10 лет - 1000-5000 циклов), высокий КПД 70%), малый саморазряд, устойчивость к механическим и другим внешним воздействиям, должны быстро заряжаться, быть простыми в эксплуатации [9 42 169]. Сравнение табл. 4.6 и 4.1 и рис. 4.3 показывает, что характеристики выпускаемых сейчас Эа ниже характеристик, которые должны иметь ЭА для большинства ЭМ. Исключение составляют коммунальные ЭМ облегченной конструкции, требования к которым по удельной энергии и мощности к КПД могут удовлетворить усовершенствованные свинцовые, никель-железные и никель-цинковые ЭА. Для большинства ЭМ необходимы ЭА с более высокими, чем у свинцовых, никель-железных и никель-цинковых ЭА, характеристиками. К таким ЭА относятся галогенно-цинковые и серно-натриевые ЭА, которые могут удовлетворять требованиям по удельной энергии и мощности, КПД и ресурсу для всех ЭМ, кроме легковых (семейных). В перспективе возможно создание Литиевых твердотельных ЭА для ЭМ. [c.245]

Постоянно возрастающая потребность промышленности в по- ли.мерах, способных длительно работать в условиях высоких температур, выдерживать значительные механические, химические и радиационные воздействия, обусловила развитие ряда материалов. Среди них полиимиды, обладающие исключительной совокупностью этих свойств, занимают одно из ведущих мест [1]. Однако использование полиимидов в качестве конструкционных материалов сдерживалось из-за сложности их переработки в изделия методом литья. Увеличив гибкость цепей макромолекул, можно достигнуть литьевых свойств материала при высоких эксплуатационных характеристиках. Использование при синтезе полиимидов, диаминов с гибкими алифатическими структурами и известных диангидридов дает возможность решить эту проблему. [c.98]

Из всего этого следует, что при одной и той же работе деформации процесс разрушения тела при утомлении должен развиваться различно в зависимости от того, как производилась эта работа — однородно по всему объему или неоднородно, длительно при малых напряжениях и деформациях или быстро с большими перегрузками. Поэтому характер структурных изменений определяется не интегральным значением работы деформирования тела, а распределением воздействия по времени и по микрообъемам тела, т. е. дифференциальными характеристиками механического режима утомления. Этот вывод позволяет понять хорошо известные грубые ошибки, возникающие при использовании ускоренных методов оценки усталостной прочности полимерных материалов. Причиной этого является то, что такие методы обычно разрабатываются с учетом только интегральных доз воздействия. [c.320]

Созданы методы всесторонней оценки механических свойств пластмасс кратковременное однократное воздействие при разных видах нагружения кратковременное многократное нагружение — для определений динамических свойств (модуля упругости, механических потерь) долговременное однократное нагружение — для исследования длительной статической прочности, ползучести, долговечности, релаксации напряжений долговременное многократное нагружение — для определения усталостной прочности и выносливости, критической температуры саморазогрева, определения фрикционных (трение, износ), термомеханических (теплостойкость, хрупкость) и теплофизических характеристик. [c.18]

Стуктурные изменения могут возникнуть в материале в результате длительного воздействия температуры и напряжения. При этом возможно изменение механических свойств металла, особенно в ди-сперсионно-твердеющих сплавах и некоторых легированных сталях. Указанные структурные изменения включают рост зерна, явления рекристаллизации и возврата, выделение легированных карбидных, нитридных и интерметаллидных соединений, сфероиди-зацию и выделение вторичных фаз и в конечном итоге графитизацию стали вследствие распада карбидов (рис. П.8). Все эти изменения в структуре влияют на характеристики ползучести металла и приводят к повышению вероятности разрушений от ползучести. На электростанциях известно несколько случаев разрушений элементов, работающих под давлением, которые произошли вследствие образования свободного графита в виде чешуйчатых прослоек вблизи сварных швов (рис. 11.9) в сталях, содержащих высокие добавки алюминия [13]. Поскольку при температурах выше рабочих графит и железо термодинамически более стабильны, чем цементит, рассматриваемая проблема может быть решена правильным выбором химического состава сталей. В свое время было показано [14], что разрушения, связанные с графитизацией, характерны для сталей, содержащих 0,5% Мо (рис. 11.10). Поэтому химический состав стали должен выбираться только по результатам испытаний на ползучесть достаточной длительности. [c.434]

Полипиромеллитимид диаминодифенилоксида является превосходным полимером для изготовления пленок электроизоляционного назначения, длительно работающих при высоких температурах. Благодаря высоким механическим характеристикам при высокотемпературном воздействии полиимидная пленка может заменять гораздо более толстую изоляцию из стекла, керамики и слюды. Дугостойкость полимера составляет 230 с. Стойкость к действию коронарного разряда обеспечивается путем нанесения покрытия из алюминиевого порошка [82]. Такая пленка устойчива в течение 500 ч к коронарному разряду 500 В. По диэлектрическим показателям прп комнатной температуре она аналогична полиэтиленте-рефталатной пленке. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь мало зависят от частоты (рис. 7.11). Температурные зависимости пробивного напряжения и удельного [c.720]

В заключение укажем, что релаксационные явления играют огромную роль при деформации каучука. Особенно сильно они выражены при температурах ниже О, когда время релаксации резины сравнимо с длительностью обычных воздействий на резиновые детали. Пренебрежение влиянием времени на измеряемые механические свойства часто привадит к совершенно ошиботым зак тючениям. Именно в этом причина хорошо известных расхождений между лабораторными механическими характеристиками резин и их эксплоатационными свойствами. [c.206]

Волокна и пленки на основе пиромеллитового диангидрида и 4,4 -диаминодифенилового эфира существенно не изменяют своих характеристик после облучения электронами с энергией 2 МэВ дозой 10000 Мрад [140]. Стойкость к УФ-излучению изделий из полиимидов (волокон, пленок) по-разному оценивается различными авторами. По данным [128], волокно аримид ПМ сохраняет механические характеристики после УФ-облучения на воздухе в течение 260 ч. Механические характеристики полиимидного волокна типа ПФГ после облучения лампой ПРК-2 в течение 200 ч не изменяются. Промышленные волокна типа капрона теряют почти половину исходной прочности в результате облучения лампой ПРК-2 в течение 30 ч. Данных по более длительному облучению полиимидных волокон не имеется длительным испытаниям подвергались только пленки [141]. Экспозиция полиимидных пленок (3000— 6000 ч) на воздухе приводит к потере эластических свойств во влажной атмосфере скорость падения механических свойств в результате УФ-облучения возрастает. Основной причиной изменения механических характеристик полиимидных материалов является фотохимическая деструкция, сопровождающаяся разрывом молекулярной цепи полимера с образованием свободных карбоксильных групп (при облучении в сухой атмосфере), и гидролиз макромолекул с возникновением свободных гидроксильных групп и аминогрупп. По видимому, полиимидные волокна, предназначаемые для изделий, длительно работающих в условиях воздействия УФ-облучения, необходимо обрабатывать светостабилизаторами. [c.129]

Длительность таких испытаний составляет 10, 20, 30, 40 суток и более, до получения хотя бы одной характеристики материала, отличающейся ст -5ильностью (относительного удлинения, предела прочности при изгибе, разрушающего напряжения, при сжатии и растяжении). Таким образом, в результате длительных воздействий перечисленных факторов изменение физико-механических свойств характеризует эффект последействия . [c.237]

Полиэтилентерефталат имеет высокую влагостойкость. Так, после 110 сут пребывания в условиях 100%-ной относительной влажности воздуха он сохраняет 97% первоначальной прочности (капрон в тех же условиях сохраняет 90%, а натуральный шелк — 33% прочности). В условиях 80%-ной относительной влажности воздуха длительное время (более 130 сут) механические характеристики полизтилентерефталата практически не меняются. Полиэтилентерефталат обладает достаточно хорошей свето- и маслобензостойкостью, стойкостью к воздействию бензола. [c.54]

Ионообменные мембраны, полученные на основе сополимеров полиэтилена и стирола, обладают высокой радиохимической устойчивостью, так как прививка стирола к полиэтилену происходит при воздействии у учей в отсутствие кислорода [15—17] общая доза излучения для получения привитого сополимера составляет 6,75 Мрад [17]. Оптимальные результаты были получены в случае прививки 20—30% стирола к полиэтилену. Мембраны такого типа обладают высокой механической прочностью, хорошими электрохимическими характеристиками и удовлетворительной устойчивостью при длительном воздействии радиоактивных продуктов. [c.144]

Сдвиг температурных интервалов окисления и температур в ПМ экзотерм на ДТА-кривых пирита, халькопирита, борнита и пентландита в зависимости от времени и механической активации представлен в табл. 2. Как видно, термические характеристики сульфидов существенно изменяются в процессе их механического активирования в течение 5 с. Более длительная обработка в планетарной мельнице влияет в основном на поведение пирита при последующем нагревании. Ее воздействие на остальные минералы не так значительно. [c.40]

Другим важным фактором является концентрация свободных радикалов, тем большая, чем выше интенсивность механического воздействия. Если радикалов мало, то они за время своей жизни могут не успеть инициировать окислительные процессы (особенно при низких температурах). Поэтому для утомления суш ествепны моменты механической перегрузки, т. е. те моменты дефорлшции, когда интенсивность образования свободных радикалов особенно высока. Отсюда следует, что при одной и той же работе деформации утомление развивается различно в зависимости от того, производилась ли эта работа равномерно и длительно или материал в процессе деформации подвергался значительным кратковременным перегрузкам. Характер изменений определяется не интегральным значением произведенной работы, а распределением воздействия по времени, т. е. дифференциальными характеристиками процесса утомления. [c.310]

Полимерные смеси содержат макромолекулы двух различных типов. Они включают простые механические смеси, привитые сополимеры, блок-сополимеры и взаимопроникаюнтие сетки (ВПС). ВПС представляют собой уникальный тип полимерных смесей, получаемых при набухании сшитого полимера (1) в мономере (2) в присутствии сшивающих агентов и активаторов с последующей полимеризацией мономера (2). Эти материалы характеризуются высокой степенью перемешивания даже при несовместимости компонентов, а изделия — прекрасными эксплуатационными характеристиками и длительным сроком службы. В КПМ удается достигать сочетания таких свойств, которые обычно нельзя получить в отдельно взятом полимере, избирательно улучшать одно или несколько свойств го-мо- или сополимера (таких, как ударопрочность, деформационно-проч-ностные характеристики, теплостойкость, морозостойкость, стойкость к воздействиям окружающей среды, перерабатываемость, внешний вид), уменьшать усадку и др. [c.29]

Для обеспечения надежной и длительной работы агрегатов трансмиссий смазочные масла должны иметь достаточные противозадирные, противоизносные и про-тивопиттинговью свойства обладать высокой антиокислительной стабильностью и хорошими вязкостно-температурными характеристиками не оказывать отрицательного воздействия на металлические детали трансмиссии и резиновые уплотнения иметь вьюокую физическую и механическую стабильность, хорошие антипенные и за-щитнью (при контакте с водой и другими агрессивными средами) свойства. [c.374]